DE4320801A1 - 2-Hydroxyphenylsubstituierte 1,2,4-Triazole und 1,2,4-Oxadiazole, ihre Verwendung als pharmazeutische Wirkstoffe und sie enthaltende Arzneimittel - Google Patents

2-Hydroxyphenylsubstituierte 1,2,4-Triazole und 1,2,4-Oxadiazole, ihre Verwendung als pharmazeutische Wirkstoffe und sie enthaltende Arzneimittel

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DE4320801A1 DE19934320801 DE4320801A DE4320801A1 DE 4320801 A1 DE4320801 A1 DE 4320801A1 DE 19934320801 DE19934320801 DE 19934320801 DE 4320801 A DE4320801 A DE 4320801A DE 4320801 A1 DE4320801 A1 DE 4320801A1
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Description

Die Erfindung betrifft 2-hydroxyphenylsubstituierte 1,2,4-Triazole und 1,2,4-Oxadiazole mit lipoxygenasehemmenden Eigenschaften sowie ihre Verwendung als pharma­ zeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln. Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich zur Therapie aller Formen des Asthma bronchiale sowie von entzündlichen und allergischen Erkrankungen im weitesten Sinne.
Die Verwendung von 1,2,4-Oxadiazolen und 1,2,4-Triazolen im o.g. Therapiebereich ist für 3-(2-Hydroxyphenyl)-5-[2-(N,N-diethylamin)-ethyl]-1,2,4-oxadiazol (L. B. Clapp, Adv. Heterocycl. Chem. 20, (1976), 65) in der Literatur beschrieben, wobei die dort angegebene analgetische und entzündungshemmende Wirkung dieser Substanz durch keinerlei Angaben biologischer Untersuchungen nachgewiesen wurde. In einer Reihe von Patentschriften (DE 14 45 603, DE 14 45 620, DE 15 45 659, DE 17 95 839, alle K.Harsanyi u. a.) werden 3,5-disubstituierte 1,2,4-Oxadiazole beschrieben, die lokalanästhetische, spasmolytische und hustenstillende Eigenschaften haben; die zum Teil (DE 14 45 603) mit eingeschlossenen Hydroxyphenyl-Derivate und dabei insbesondere die 2-hydroxyphenylsubstituierten Verbindungen sind jedoch weder bei der Herstellung noch bei der Wirkung mit Beispielen belegt.
Die in den Patentschriften DE 28 19 372, DE 23 58 011 und DE 22 65 212 (alle A. Omodei- Sale u. a.) beschriebenen 1,2,4-Triazole sowie die in den Patenten EP 504574 (M. Ebie u. a.) und EP 492249 (W. Lindner) aufgeführten 1,2,4-Oxadiazole weisen andere Wir­ kungsrichtungen (Antiparkinsonmittel bzw. ZNS-beruhigende Wirkung) auf.
Es ist bekannt, daß die durch die Enzymfamilie der Lipoxygenasen gebildeten Oxy­ genierungsprodukte der Arachidonsäure und anderer Polyenfettsäuren maßgeblich am Symptomenkomplex einer Vielzahl entzündlicher und allergischer Erkrankungen sowie anderer Störungen beteiligt sind (vgl. Samuelsson, B. u. a., Science 237, (1987), 1171; Parker, C.W., Ann. Rev. Immunol. 5, (1987), 65; Drazen, J.M., Austen, K.P., Am. Rev. Respir. Dis. 136, (1987), 985; Hagemann, W., Keppler, D., The Liver, Biology and Pathobiology, 2nd Ed. (Arias, I.M. et al., eds) Raven Press, New York, 1988, S. 793 ff.; Malle et al., Int. J. Biochem. 19, (1987), 1013; Feuerstein, G., Hallenbeck, S.M., FASEB J. 1, (1987), 186. Daraus leitet sich ab, daß durch Hemmung der Lipoxygenasereaktion günstige therapeutische Effekte bei der medikamentösen Behandlung der entsprechen­ den Erkrankungen erzielt werden können. Seit längerer Zeit bekannte Lipoxygenase­ hemmer, wie Nordihydroguajaretsäure, 3-Amino-1-(3-trifiuormethylphenyl)-pyrazolin und 5,8,11,14-Eicosatetrainsäure, zeigen entweder keine hinreichenden therapeu­ tischen Wirkungen in vivo oder sind zu toxisch. Auch neuere Entwicklungen von Lipoxygenasehemmern brachten aus gleichen Gründen keinen Durchbruch. Andererseits ergibt sich aus dem gegenwärtigen Stand der Forschungen auf dem Gebiet des Arachidonsäurestoffwechsels, daß Lipoxygenasehemmer größere Chancen für eine Arzneimittelentwicklung bieten als die hoch spezifisch wirkenden Rezeptor­ antagonisten für Lipoxygenaseprodukte, da letztere immer nur eine einzige Gruppe von Entzündungsmediatoren ausschalten, wohingegen ein Lipoxygenasehemmer gleich­ zeitig die Biosynthese mehrerer dieser Mediatoren (Leukotrien B4, Peptidoleukotriene, Lipoxine, verschiedene Hydroxyeikosatetraensäuren u. a.) unterdrückt.
Es ist deshalb überraschend, daß die von ihrer Struktur her einfach gebauten 2-hydroxyphenylsubstituierten 1,2,4-Oxadiazole und 1,2,4-Triazole der allgemeinen Formel I
worin
X NH oder O bedeutet,
R Alkyl, Cycloalkyl, Phenyl, Naphthyl, wobei Phenyl- und Naphthylreste gegebenenfalls durch einen oder mehrere gleiche oder verschiede­ ne Substituenten, wie z. B. Alkyl, Phenyl substituiert sein können, darstellt und
Y Wasserstoff oder ein oder mehrere gleiche oder verschiedene Substituenten, wie z. B. Alkyl, Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Nitro, Trifluormethyl, sein können,
stark die menschliche 5-Lipoxygenase und auch die Sojabohnen-Lipoxygenase und hemmen.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen 1,2,4-Triazole in einem Tautomerengleichgewicht vorliegen können, wie es in den allgemeinen Formeln Ia bis Ic dargestellt ist. Unter normalen Bedingungen sind die einzelnen Individuen jedoch nicht zu isolieren. Die Erfindung schließt alle tautomeren Formen ein. Zur Verein­ fachung dieser Erfindungsbeschreibung und unter Berücksichtigung der bevorzugten 1H-Form der 1,2,4-Triazole werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in Form der Formel Ia geschrieben.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind zum Teil bereits aus der Literatur bekannt. Für die Herstellung von 1,2,4-Oxadiazolen und 1,2,4-Triazolen sind bisher vielfältige Synthesevarianten in der Literatur beschrieben.
Eine Auswahl der erfindungsgemäßen Verbindungen ist in der Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Auswahl typischer Vertreter der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel
Die 1,2,4-Oxadiazole lassen sich am besten nach S. Chiou und H.J. Shine (J. Hetero­ cyclic Chem. 26, (1989), 125) aus den entsprechenden Amidoximen und Carbonsäure­ chloriden in einem Syntheseschritt herstellen. Bekannt ist ebenfalls die Umsetzung von Amidoximen und (substituierten) Aldehyden zu den entsprechenden 1,2,4-Oxadiazo­ linen und deren Oxidation zu den 1,2,4-Oxadiazolen (H. Zimmer, Chem. Ber. 22, (1889), 3140).
Die 1,2,4-Triazole sind sowohl über die Einhorn-Brunner-Reaktion aus Diacylaminen und Hydrazin als auch durch die Pelizarri-Reaktion aus Amiden und Hydraziden zugänglich. Als geeignet erwies sich die Kondensation von Amidinen mit Hydraziden und die nachfolgende thermische Cyclisierung der gebildeten Acylamidrazone nach J.E. Francis und Mitarbeiter (Tetrahedron Lett. 28, (1987), 5133). Die dazu notwen­ digen Vorprodukte wurden nach literaturbekannten Verfahren synthetisiert.
Die Werte für die Hemmung der Sojabohnen-Lipoxygenase (SB-LOX) und der mensch­ lichen 5-Lipoxygenase (5-LOX) durch einige erfindungsgemäße Verbindungen sind in der Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2
Hemmung der Sojabohnen-Lipoxygenase (SB-LOX) und der menschlichen 5-Lipoxygenase (5-LOX)
Die Prüfung auf SB-LOX-Hemmung erfolgte nach der von P. Nuhn und Mitarbeiter T. Köhler, J. Landgraf, P. Nuhn, Pharmazie 43, (1988), 178) beschriebenen Methode, die in Kurzfassung folgendes beinhaltet:
Mittels Sauerstoffelektrode wird der Zeitverlauf des Sauerstoffverbrauchs bei der durch die SB-LOX katalysierten Peroxygenierung des Substrats Linolsäure in vitro registriert. Die Anfangsgeschwindigkeiten des Sauerstoffverbrauchs ist ein Maß für die Enzym­ aktivität. Die Reaktion wird nacheinander in Ab- und Anwesenheit des potentiellen Lipoxygenaseinhibitors durchgeführt und die Reaktionsgeschwindigkeiten werden miteinander verglichen.
Die Übertragbarkeit der ermittelten SB-LOX-Hemmung auf die Hemmung der für die verschiedenen pathophysiologischen Prozesse verantwortlichen menschlichen 5-LOX sollte aus dem gegenwärtigen Kenntnisstand zu vergleichenden Lipoxygenase-Unter­ suchungen gegeben sein.
Die Prüfung der Hemmwirkung auf die 5-Lipoxygenase erfolgte nach der von P. Nuhn und Mitarbeiter (Köhler, T. u. a., Biochem. Pharmakol. 44, (1992), 805) beschriebenen ex-vivo-Methode. Es wurde die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen auf die 5-Lipoxygenase von aus menschlichem Blut isolierten, polymorphkernigen, neutro­ philen Leukozyten (PMNL) bestimmt. Dabei kann man sowohl die Fähigkeit der Verbindungen untersuchen, die biologische Membran der intakten Leukozyten zu passieren als auch deren Einfluß auf die intrazelluläre Bildung der 5-LOX-Stoff­ wechselprodukte 5-HETE, LTB₄, 6-trans-LTB₄ und 12-epi-6-trans-LTB₄ verfolgen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I können in bekannter Weise zu pharmazeutischen Zubereitungen, die neben geeigneten, nicht toxischen, pharmazeutisch inerten festen oder flüssigen Trägerstoffen, Füllstoffen, Formulierungs­ hilfsmitteln und ggf. anderen Zusatzmitteln, wie z. B. zum Färben oder zur Verbesse­ rung des Geruchs oder des Geschmacks, eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Verbindungen enthalten, verarbeitet werden. Bevorzugte pharmazeutische Zuberei­ tungen sind Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen, Granulate, Sirupe, Lösungen, Suppo­ sitorien, Emulsionen, Pasten, Salben, Gele, Cremes, Lotions, Puder, Sprays, Aerosole und Zerstäubungspräparate für inhalative Applikation. Der oder die Wirkstoffe können auch zu Mikrokapseln oder auch zusammen mit anderen geeigneten pharmazeuti­ schen Wirkstoffen zu den oben angegebenen pharmazeutischen Zubereitungen ver­ arbeitet werden. Die therapeutisch wirksamen Verbindungen können in den oben genannten Zubereitungen in 0,1 bis 99,5 Masseprozenten, vorzugsweise von 0,5 bis 90 Masseprozenten, enthalten sein. Die Wirkstoffe oder die daraus hergestellten Zubereitungen können lokal, oral, parenteral, intraperional und/oder rektal appliziert werden. Die Dosierungen liegen im allgemeinen in einem Bereich zwischen 0,05 und 100 mg/kg Körpermasse, vorzugsweise zwischen 0,1 und 50 mg/kg Körpermasse innerhalb von 24 Stunden, können aber in besonderen Fällen nach oben oder unten abweichen. Die Applikation kann als Einzelgabe oder in mehreren Teilgaben erfolgen.
I. Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher, ohne sie aber einzuschränken.
Beispiel 1 3-(2-Hydroxyphenyl)-5-(naphth-2-yl)-1,2,4-oxadiazol
Es werden 3,04 g (0,02 Mol) Salicylamidoxim in 20 ml Pyridin gelöst. Unter Rühren tropft man langsam 3,7 g (0,02 Mol) 2-Naphthoylchlorid, gelöst in 10 ml Pyridin, zu. Anschließend läßt man 2 h am Rückfluß kochen. Nach dem Abkühlen auf Raumtem­ peratur fällt man durch Zugabe von 100 ml Wasser das Reaktionsprodukt aus. Der kristalline Feststoff wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Zur weiteren Reinigung wird das 1,2,4-Oxadiazol in Methanol gelöst und mit einem Überschuß einer methariolischen Lösung von Kupfer(II)acetat versetzt. Man kocht 5 min am Rückfluß, kühlt anschließend und saugt den ausgefallenen Kupfer(II)-Oxadia­ zol-Komplex ab. Der Komplex wird mit Methanol gewaschen und anschließend in ver­ dünnter Salzsäure suspendiert. Nach kurzem Erwärmen zersetzt sich der Komplex unter Ausscheidung des 1,2,4-Oxadiazols. Der Feststoff wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Abschließend wird aus Benzin umkristallisiert. Es werden 3,25 g (56,4% d.Th.) des 1,2,4-Oxadiazols erhalten; Fp = 154-57°C.
Beispiel 2 3-(2-Hydroxyphenyl)-5-cyclohexyl-1,2,4-oxadiazol
Es werden 3,04 g (0,02 Mol) Salicylamidoxim in 20 ml Pyridin gelöst. Unter Rühren tropft man langsam 2,92 g (0,02 Mol) Cyclohexancarbonsäurechlorid zu. Anschließend läßt man 2 h am Rückfluß kochen. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur werden 100 ml Wasser zugesetzt. Dabei scheidet sich ein Öl ab. Nach dem Ansäuern mit Salzsäure wird das Reaktionsprodukt mehrfach mit Diethylether extrahiert. Die Ether­ phasen werden vereinigt und mit Wasser gewaschen. Der Ether wird abdestilliert und der Rückstand wird nach dem Lösen in Methanol wie unter Beispiel 1 beschrieben über den Kupfer-Komplex gereinigt. Nach der Komplexzersetzung wird wieder ein Öl erhalten, welches aus wäßrigem Methanol bei -10°C zur Kristallisation gebracht wird.
Es werden 1,85 g (37,9% d.Th.) des 1,2,4-Oxadiazols erhalten; Fp = 32-35°C.
Beispiel 3 3-(2-Hydroxyphenyl)-5-(4-methylphenyl)-1,2,4-oxadiazol
Es werden 3,04 g (0,02 Mol) Salicylamidoxim in 20 ml Pyridin gelöst. Unter Rühren tropft man langsam 3,09 g (0,02 Mol) 4-Methylbenzoylchlorid zu. Anschließend läßt man 2 h am Rückfluß kochen. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur werden 100 ml Wasser zugesetzt. Der dabei ausgefallene Feststoff wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Nachfolgend wird eine Reinigung nach Beispiel 1 über den Kupfer-Komplex durch­ geführt. Abschließend wird aus Methanol unter Aktivkohlezusatz umkristallisiert. Es werden 2,24 g (44,6% d.Th.) des 1,2,4-Oxadiazols erhalten; Fp = 127-29°C.
Beispiel 4 3-(2-Hydroxy-5-chlorphenyl)-5-phenyl-1,2,4-triazol
Es werden 4,2 g Benzamidinhydrochlorid (0,0215 Mol) in 35 ml absolutem Ethanol gelöst. Unter Rühren werden bei Raumtemperatur 1,9 g (0,036 mol) Natriummethylat, gelöst in 35 ml absolutem Ethanol, langsam zugetropft. Nach 45 min wird das ausge­ fallene Natriumchlorid abgesaugt. Das Filtrat wird mit 3,36 g (0,018 Mol) 5-Chlorsali­ cylhydrazid versetzt. Man läßt 10 h am Rückfluß kochen und saugt nach dem Abkühlen den ausgefallenen Feststoff ab. Abschließend wird unter Zusatz von Aktivkohle aus wäßrigem Aceton umkristallisiert.
Es werden 2,0 g (40,9% d.Th.) des 1,2,4-Triazols erhalten; Fp = 261-63°C.
Beispiel 5 3-(2-Hydroxy-5-chlorphenyl)-5-methyl-1,2,4-triazol
Es werden 4,23 g (0,045 Mol) Acetamidinhydrochlorid in 40 ml absolutem Ethanol gelöst. Unter Rühren werden bei Raumtemperatur 2,43 g (0,045 mol) Natriummethylat, gelöst in 20 ml absolutem Ethanol, langsam zugetropft. Nach 45 min wird das ausge­ fallene Natriumchlorid abgesaugt. Das Filtrat wird mit 5,58 g (0,03 Mol) 5-Chlorsali­ cylhydrazid versetzt. Man läßt weitere 8 h bei Raumtemperatur rühren und anschlie­ ßend über Nacht stehen.
Nach dem Abdestillieren des Ethanols im Vakuum werden 50 ml Xylen zugegeben. Man läßt 2 h am Wasserabscheider kochen. Die unlösliche, wachsartige Masse kristallisiert nach dem Abkühlen auf -10°C. Nach dem Absaugen wird unter Aktiv­ kohlezusatz aus wäßrigem Acetonitril umkristallisiert.
Es werden 1,5 g (23,9% d.Th.) des 1,2,4-Triazols erhalten; Fp = 193-96°C.
II. Bestimmung der Lipoxygenase-Hemmung
Die Isolation der Leukozyten erfolgt nach der Methode von Boyum (Boyum, A., Scan. J. Clin. Lab. Invest 21 Suppl. 97, (1968), 77), modifiziert nach Ludwig und Heinisch aus menschlichem Blut. Dieses wird sofort nach der Entnahme heparinisiert (10 I.E./ml).
Nach der Zugabe von 20 ml Dextran-70-Lösung (6%ig) und dem Aufteilen auf Zentrifugengläser, bleiben diese Gläser bei 37°C stehen, bis das obere Drittel der Proben von Erythrozyten weitgehend frei ist. Dieser leukozytenreiche Überstand wird einer Dichtegradientenzentrifugation durch Zugabe von Ficoll-Paque-Lösung (Pharmacia) unterworfen. Der Überstand wird abgesaugt. Das Zellpellett wird mit isotonischem PBS-Puffer pH = 7,4 mehrfach gewaschen. Die restlichen Erythrozyten werden durch kurzzeitige Schaffung eines hypotonen Mediums lysiert. Am Ende der Prozedur erhält man ein weißes Zellpellett mit etwa 95% PMNL. Mit HBS-Puffer wird eine Zellkonzentration von 5 Millionen Zellen/ml eingestellt.
Nach Zugabe von 5 µl des potentiellen Hemmers bzw. des Lösungsmittels (Kontrolle) zu 1 ml der auf 37°C temperierten Zellsuspension erfolgt die Stimulation der 5-LOX- Reaktion durch A 23187 (Endkonzentration 5 pmol/l). Die Reaktion wird nach 5 min mit kaltem Methanol beendet.
Die Extraktion von 5-HETE und der Leukotriene wird mit Hilfe der Festphasenextrak­ tion an RP-18-Trennsäulen (J.T. Baker, Philipsburg) mit 2 ml reinem Methanol durch­ geführt. Nach dem Einengen des Lösungsmittels unter Reinststickstoff wird der Rückstand mit 100 µl Methanol (80 vol.-%ig) aufgenommen. 40 µl dieser Lösungen werden in den Hochleistungsflüssigchromatographen (HPLC) injiziert. Die Proben­ vorbereitung erfolgt in silikonisierten Gefäßen.
HPLC-Arbeitsbedingungen:
Gerät: Hewlett-Packard 1084 B Liquid Chromatograph
Säule: LiChrospher RP-18 (4,6 × 250 mm; 10 µm Partikelgröße)
Fluß 1 ml/min
Mobile Phase: Methanol/Wasser/Essigsäure 79/21/0,1 v/v/v
Detektion: UV bei 270 nm für LTB₄ und Isomeren; 235 nm für 5-HETE.

Claims (3)

1. Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 3-(2-Hydroxyphenyl)-1,2,4-oxa­ diazolen und/oder an 3(5)-(2-Hydroxyphenyl)-1,2,4-triazolen der allgemeinen Formel I worin
X NH oder O bedeutet,
R Alkyl, Cycloalkyl, Phenyl, Naphthyl, wobei Phenyl- und Naphthylreste gegebenenfalls durch einen oder mehrere gleiche oder verschiedene Substituenten, wie z. B. Alkyl, Phenyl substituiert sein können, darstellt und
Y Wasserstoff oder ein oder mehrere gleiche oder verschiedene Substi­ tuenten, wie z. B. Alkyl, Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Nitro, Trifluormethyl, sein können.
2. Verwendung von 2-hydroxyphenylsubstituierten 1,2,4-Oxadiazolen und/oder 2-hy­ droxyphenylsubstituierten 1,2,4-Triazolen gemäß Anspruch 1 als Lipoxygenasehem­ mer zur Behandlung und/oder Prophylaxe von allen Formen des Asthma bronchiale, von entzündlichen und allergischen Erkrankungen verschiedener Organe (z. B. Lunge, Leber, Niere, Herz, Auge), von Schockzuständen, von Hautkrankheiten - insbesondere Psoriasis und polymorphen Lichtdermatosen, bei ischämischen Zuständen des Gehirns, zur Nachbehandlung des Herzinfarktes sowie bei der Organtransplantation zur Verhütung der Transplantatabstoßung.
2. Pharmazeutische Zubereitungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine oder mehrere Verbindungen der allgemeine Formeln I gemäß Anspruch 1 enthalten.
DE19934320801 1993-06-23 1993-06-23 2-Hydroxyphenylsubstituierte 1,2,4-Triazole und 1,2,4-Oxadiazole, ihre Verwendung als pharmazeutische Wirkstoffe und sie enthaltende Arzneimittel Withdrawn DE4320801A1 (de)

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